Témavezető: Bíró Ferenc

Az előadások a következő témára: "Témavezető: Bíró Ferenc"— Előadás másolata:

1 Témavezető: Bíró Ferenc
Gázérzékelők, mikro méretű eszközök kutatás-fejlesztése Témavezető: Bíró Ferenc Készítette: B. Kiss Bálint Várpalota, Képesség és Tehetségfejlesztő M. I. Mentorom: Molnárné Dr. László Andrea

2 A gázszenzor Szenzor (érzékelő): elektronikus alkatrész, eszkösz.
A gázérzékelők a szenzorok közé tartoznak, kiemelt fontosságu érzékelők. A gázérzékelők kutatása, fejlestése a robbanás veszélyes gázokhoz kapcsolódnak. Az iparosodás korának fő energiahordozója a szén volt így a sújtólégrobbanások nagyon gyakorivá váltak ( ). Az iparnak szüksége volt,egy megelőző eszközre.

3 A gázszenzorok rövid története
Fontossága a bányászati iparban: Őse: Sir Humphry Davy Davy lámpája >1980-ig Pellisztor 1960-> feltalálója Alan Baker - bányászati felhasználás MEMS Micro-Electro-Mechanical System Mikroelektromechanikai rendszer MIKROPELLISZTOR kifejletését teszi lehetővé.Kisebb méret, kisebb fogyasztás, hordozható rendszer.

4 A pellisztorok működése
1.Egy katalitikus anyaggal bevont ízzószálat (platina meandert) felízzitunk 2.Az ízzószál az éghető gázokat lobbanáspontjuk alatt elégei (katalizis). 3. A gázok égésekor felszabaduló hő megnöveli az izzószál,hőmérsékletét-- >ellenállását (fémek hőmérsékleti együtthatója nagy). 4.Ez a változás mutatja a gáz adott koncentráció feletti jelenlétét. "A pellisztorok működése azon a fizikai elven alapul, hogy az éghető gázok égésekor felszabaduló hő mérése megfelelő körülmények között alkalmas a gáz koncentrációjának a mérésére. " A környezet által okozott hőhatások kiküszöbölése erdekében, a pelisztort egy olyan áramkörbe helyezzük, amelynek kimenetén a katalitikus reakcióból származó ellenállás változásnak megfelelő feszültség esés keletkezik.

5 Áramköri elrendezés, a Wheatstone-híd
Négy hídba kötött elenállásból felépített áramkör. A híd kiegyenlíthető: R1:R2 = R3:R4 D és B mérési pontok közt csak akkor jelenik meg feszültség ha az egyik ellenállás, így az ellenállás párok aránya, megváltozik. A szenzorban két izzószál van: 1. katalizátorral bevont-->éghető gázt elégeti --> + HŐ --> + ELLENÁLLÁS 2. referencia--> nem égeti a gázt, ellenállás változást csak a környezet hővezetése okoz.

6 Pellisztorok elkészítése
Szilicium lapra egy "multi réteget" viszünk fel, ebből alakítjuk ki a felfügesztett platina meander párokat . Az egyik izzószálat katalitikus, a párját pedig a referencia anyaggal vonjuk be. A chipek nagysága 1x1 mm, egy Si lapon több száz van, gyémántporos tárcsával és a megmukáláskor készített marásokkal daraboljuk. Az elkészült szenzort tokozzuk, a tokozáson belüli vezetékezést ultrahang frekvenciás huzalkötő géppel végezzük.

7 Mérés A mérést mikroszkóp alatt, tűsmérővel végeztem.

8 Tesztelés Fűtőtestek meghajtása áramgenerátorral.
Feszültségmérés sokcsatornás multiméterrel. Gázérzékenységet Wheatstone hídba kapcsolt pellisztoron mértük minden esetben.

9 Metán mérése Metán katalízis külöböző hőmérsékletű fűtőtesteken.
Detektálás nehéz, magas hőmérsékletet igényel (nagy teljesítmény felvétel). LEL : Lower Explosive Limit, (Alsó Robbanási Határ).

10 Köszönetnyílvánítás Köszönöm hogy résztvehettem az MFA Nyári iskolában: Az MFA Nyári Iskola szervezőinek A Bíráló Bizottságnak Dr. Daróczi Csaba szervezőnek Témavezető mentoromnak: Bíró Ferencnek, Dr. Dücső Csabának, Jelivek Évának A mikrotechnológia osztály dolgozóinak Mentoromnak: Molnárné Dr. László Andreának

11 Köszömöm szépean a figyelmet!
eskolar.com